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复 合 材 料 学潘育松 副教授E-mail: yusongpan@163.com 王 静 教授E-mail: jinwang@ 安徽理工大学材料科学与工程学院 复合材料与工程教研室 2012年9月 目 录 §1、概述 §2、复合原理与界面 §7、陶瓷基复合材料 §3、增强材料 §8、水泥基复合材料 §4、基体材料 §9、先进复合材料 §5、聚合物基复合材料 §10、材料复合新技术 §6、金属基复合材料 §11、可靠性与无损评价 教材与参考书 1、《复合材料》冯小明 重庆大学出版社 2、《复合材料科学与工程》倪礼忠 科学出版社 3、《复合材料》吴人洁 天津大学出版社。 4、《复合材料大全》化学工业出版社 5、《现代复合材料》中国物资出版社 6、《复合材料及其应用》陕西科学技术出版社 第1章 绪 论 1.1? 材料科学的发展简史 材料是人类用来制造各种产品的物质，是人类生活和生产的物质基础。人类社会的发展伴随着材料的发明和发展。 材料的发展历史 石器—陶瓷器—青铜器—铁器—高分子材料—复合材料 1.1.1 中华民族对材料发展的重大贡献 一、石器的制造和使用 在人类的发展史上，最先使用的工具是石器。 中华民族的祖先用坚硬的燧石和石英石等天然材料制成石刀、石斧、石锄。 石器 二、陶器与瓷器的发明和使用 新石器时代(公元前6000年～公元前5000年)，中华民族的先人们用粘土烧制成陶器。 瓷器——中国文化的象征　 最早生产瓷器的国家。 东汉时期发明了瓷器。 于9世纪传到非洲东部 和阿拉伯国家，13世纪传到..日本，15世纪传到欧洲。 瓷器成为中国文化的象征，对世界文明产生了极大的影响。 中国瓷器畅销全球，名誉四海。 瓷器 三、我国劳动人民创造了灿烂的青铜文化 夏朝(公元前2140年始)以前我国青铜的冶炼就开始。 殷、西周时期已发展到很高的水平。制造各种工具、食器、兵器。 兵器 ●从湖北隋县 ●世界上最古老的青铜成分的文字记载 春秋战国时期《周礼·考工记》： 六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐(剂）； 五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐； 四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐； 三分其金而锡居一，谓之大刃之齐； 五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐； 金、锡半，谓之鉴燧之齐。 我们的祖先已经认识到了青铜的成分、性能与应用之间的密切关系。 四、铁器的生产和应用 　 ●青秋战国时期(公元前770年～公元前221年)开始大量使用铁器。 从兴隆战国铁器遗址中发掘出了浇铸农具用的铁模。 冶铸技术已由泥砂造型水平进入铁模铸造的高级阶段。　 ●西汉时期炼铁技术提高 采用煤作为炼铁的燃料，比欧洲早1700多年。 在河南巩县汉代冶铁遗址中，发掘出20多座冶铁炉和锻炉。炉型庞大，结构复杂，并有鼓风装置和铸造坑。生产规模壮观。 铁人 黄河镇河大铁牛(唐开元12年铸) ●我国古代创造了三种炼钢方法 从矿石中直接炼出自然钢。用这种钢做的剑在东方各国享有盛誉，东汉时传入了欧洲； 西汉时期的经过“百次”冶炼锻打的百炼钢； 南北朝时期生产的灌钢。先炼铁后炼钢的两步炼钢技术我国要比其它国家早1600多年。 ●钢的热处理技术达到相当高的水平 ●西汉《史记·天官书》：淬火工艺要点 “水与火合为淬” 钢铁生产工具的发展，对社会进步起了巨大的推动作用。 ●《汉书·王褒传》：制剑技术 “巧冶铸干将之朴，清水淬其锋” ●明代科学家宋应星《天工开物》: 论述钢铁的退火、淬火、渗碳工艺。 五、丝绸——天然高分子材料? 丝绸是一种天然高分子材料，在我国有着悠久的历史。 我国丝绸质地柔软，色彩鲜艳，美观华丽，光彩夺目。 于十一世纪传到波斯、阿拉伯、埃及，于1470年传到意大利的威尼斯，进入欧洲。 中国丝绸，名扬四海。 1.2 新材料新工艺重大成果 　 一、新材料新工艺迅速发展　 在当代，科学技术和生产飞跃发展。 材料、能源与信息作为现代社会和现代技术的三大支柱，发展格外迅猛。